L-istorja tan-nanomaterjali u n-nanoteknoloġija

In-nanomaterjali kienu jeżistu fin-natura tagħhom ħafna qabel ma x-xjenzati setgħu saħansitra jimmaġinawhom. Madankollu, l-istorja tax-xjenza wara n-nanoteknoloġija u n-nanomaterjali hija relattivament qasira.

Sabiex materja tiġi mmanipulata fuq skala daqshekk żgħira, kellu jiġi kkombinat għarfien minn ħafna oqsma, bħall-fiżika, il-kimika, il-bijoloġija u x-xjenza tal-materjali.

 

Nanomaterjali naturali

Il-pjaneta tagħna hija sors importanti ta’ nanomaterjali naturali. Il-vulkani, in-nirien, il-maltempati tat-trab u r-raxx tal-baħar huma proċessi naturali li joħolqu nanomaterjali. Il-pjanti, l-insetti u anke n-nies ukoll fihom ħafna nanostrutturi. Pereżempju, il-weraq tal-fjura tal-lotus huma awtopulitura u impermeabbli għall-ilma, bis-saħħa tan-nanostrutturi tagħhom. L-għadam tagħna huwa magħmul ukoll minn minerali nanostrutturati. Anke l-aktar element fundamentali fit-tiswir ta’ ħajjitna, id-DNA tagħna, huwa nanomaterjal.

In-nanomaterjali jinsabu wkoll f’postijiet oħra fl-univers, pereżempju, fit-trab kożmiku u tal-qamar, u nstabu wkoll f’meteoriti li niżlu fuq l-art.

 

In-nanomaterjali fl-istorja antika

In-nies ilhom jużaw in-nanomaterjali għal aktar minn 4 000 sena mingħajr ma fehmu bis-sħiħ ix-xjenza warajhom.

Ħafna minerali tat-tafal fihom nanomaterjali naturali, u ilhom jintużaw għal eluf ta’ snin pereżempju fil-kostruzzjoni, fil-mediċina u fl-arti.

Analiżi xjentifika riċenti wriet ukoll li ż-żebgħa tax-xagħar ibbażata fuq iċ-ċomb użata fl-Eġittu tal-qedem kien fiha nanokristalli tal-kubrit taċ-ċomb sintetizzati.

Diversi artefatti storiċi għandhom is-sbuħija li għandhom bis-saħħa tan-nanomaterjali. It-Tazza ta’ Lycurgus, tazza tal-ħġieġ Ruman tar-raba’ seklu fiha nanopartiċelli tad-deheb u tal-fidda li jbiddlu l-kulur skont id-dawl. Twieqi tal-ħġieġ ikkulurit li nstabu f’ħafna knejjes medjevali juru wkoll kuluri brillanti bis-saħħa tan-nanomaterjali ġewwa l-ħġieġ.

 

In-nanoteknoloġija: xjenza moderna

Fl-1959, il-fiżiċista Richard Feynman stabbilixxa l-pedamenti xjentifiċi għar-rivoluzzjoni tan-nanomaterjal. Huwa ppropona li jkun possibbli li l-materja tiġi mmanipulata fil-livell tal-atomi individwali u li jiġu stabbiliti żewġ sfidi lid-dinja.

L-ewwel wieħed kien li jinbena mutur elettriku żgħir iżda li jiffunzjona, li huwa biss 1/64 pulzier kubu, u t-tieni wieħed kien li l-paġna ta’ ktieb tiġi minjaturizzata għal skala ta’ 1/25000, biżżejjed biex l-Enċiklopedija Brittanika kollha tiġi adattata fuq ras ta’ labra. Għaddew 26 sena sakemm iż-żewġ sfidi ġew issodisfati, iżda dan l-esperiment maħsub ispira l-iżvilupp ta’ qasam xjentifiku ġdid.

Minn dak iż-żmien ’l hawn, kien hemm diversi avvanzi xjentifiċi li rriżultaw f’għadd kbir ta’ dokumenti xjentifiċi li ġew ippubblikati, ħafna prodotti mqiegħda fis-suq, u tliet premjijiet ta’ Premju Nobel mogħtija għal ħidma fin-nanoxjenza u n-nanoteknoloġija.

  • Il-Premju Nobel fil-Kimika fl-1996 – l-iskoperta ta’ fullereni, li turi li l-karbonju jista’ jeżisti f’forma ġdida li qabel ma kinitx magħrufa, sar possibbli li jiġu skoperti n-nanotubi tal-karbonju;
  • Il-Premju Nobel fil-Fiżika fl-2010 – studji dwar il-grafen, materjal oħxon ta’ saff atomiku wieħed biss u li jista’ jintuża, pereżempju, għal applikazzjonijiet flessibbli tal-elettronika, l-enerġija u l-bijomediċina; u
  • Il-Premju Nobel għall-Kimika fl-2016 – l-iżvilupp ta’ magni molekulari li jistgħu jwasslu għal aktar minjaturizzazzjoni u għall-iżvilupp ta’ materjali ġodda.

L-iżvilupp ta’ kwalunkwe xjenza jew teknoloġija ġdida jiġi kemm bil-wegħdiet kif ukoll bir-riskji għas-soċjetà. Hija f’idejn is-soċjetà, inklużi ċ-ċittadini, ix-xjenzati, il-gvernijiet, u n-negozji li jaqblu dwar l-aħjar mod biex jiġu żviluppati teknoloġiji bħal dawn, filwaqt li jiġu minimizzati r-riskji kemm għalina kif ukoll għall-ambjent.